淺探組合樁復(fù)合地基在高層建筑中的應(yīng)用
[摘 要] 在高層建筑中，利用夯實(shí)水泥土樁和CFG樁進(jìn)行地基處理。通過(guò)二次處理，有效提高復(fù)合地基的承載能力。結(jié)合工程實(shí)例，闡述夯實(shí)水泥土樁和CFG樁的適用條件，以及設(shè)計(jì)和施工方法。通過(guò)復(fù)合地基靜載荷試驗(yàn)，證明其應(yīng)用價(jià)值。
[關(guān)鍵詞] 高層建筑；夯實(shí)水泥土樁；CFG樁；復(fù)合地基。
復(fù)合地基由于其充分利用樁問(wèn)土和樁共同作用的特有優(yōu)勢(shì)和相對(duì)低廉的工程造價(jià)，得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基和CFG樁復(fù)合地基，均為較常用的復(fù)合地基處理方式。本文探討通過(guò)夯實(shí)水泥土樁和CFG樁二次處理地基，充分發(fā)揮水泥土樁的抗變形性能和CFG樁的高承載力性能，有效提高復(fù)合地基的承載能力。
夯實(shí)水泥土樁是用人工或機(jī)械成孔，選用相對(duì)單一的土質(zhì)材料，與水泥按一定配比，在孔外充分拌和均勻制成水泥土，分層向孔內(nèi)回填并強(qiáng)力夯實(shí)，制成均勻的水泥土樁。通過(guò)在基礎(chǔ)和樁頂之問(wèn)設(shè)置一定厚度的褥墊層，使樁、樁間土和褥墊層一起構(gòu)成復(fù)合地基。由于夯實(shí)中形成的高密度以及水泥土本身的強(qiáng)度，與攪拌水泥土樁相比，夯實(shí)水泥土樁樁體有較高強(qiáng)度。夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基適用范圍很廣，適用于粉土、粘土、素填土、雜填土、淤泥質(zhì)土等地基，施工機(jī)具簡(jiǎn)單，施工質(zhì)量容易控制，施工速度快，工期短，造價(jià)低廉，且施工文明，無(wú)泥漿元噪音。通常復(fù)合地基承載力可達(dá)180～300 kPa。根據(jù)目前施工機(jī)具水平，多用于地下水位埋藏較深的地基土。可采用人工或機(jī)械夯實(shí)法夯實(shí)成樁，夯實(shí)壓實(shí)系數(shù)應(yīng)大于0．93，保證樁體設(shè)計(jì)強(qiáng)度。夯實(shí)水泥土樁復(fù)合地基具有樁身強(qiáng)度均勻、施工速度快、不受場(chǎng)地的'影響、造價(jià)低、無(wú)污染等特點(diǎn)。
CFG樁是水泥粉煤灰碎石樁的簡(jiǎn)稱(chēng)，它是由水泥、粉煤灰、碎石、石屑或砂加水拌和形成的高粘結(jié)強(qiáng)度樁，和樁間土、褥墊層一起形成復(fù)合地基。在實(shí)際應(yīng)用中，CFG樁也可采用素混凝土樁代替。CFG樁復(fù)合地基通過(guò)褥墊層與基礎(chǔ)連接，無(wú)論樁端落在一般土層還是堅(jiān)硬土層，均可保證樁間土始終參與工作。由于樁體的強(qiáng)度和模量比樁間土大，在荷載作用下，樁頂應(yīng)力比樁間土表面應(yīng)力大。樁可將承受的荷載向較深的土層中傳遞并相應(yīng)減少了樁間土承擔(dān)的荷載。這樣，由于樁的作用使復(fù)合地基承載力提高，變形減小，再加上CFG樁不配筋，大大降低了工程造價(jià)。
褥墊層是復(fù)合地基設(shè)計(jì)中的重要一環(huán)，基礎(chǔ)與樁和樁間土之間設(shè)置一定厚度散體粒狀材料組成的褥墊層，是復(fù)合地基的一個(gè)核心技術(shù)�；A(chǔ)下是否設(shè)置褥墊層，對(duì)復(fù)合地基受力影響很大。若不設(shè)置褥墊層，復(fù)合地基承載特性與樁基礎(chǔ)相似，樁間土承載能力難以發(fā)揮，不能成為復(fù)合地基�；A(chǔ)下設(shè)置褥墊層，樁問(wèn)土載力的發(fā)揮就不單純依賴(lài)于樁的沉降，即使樁端落在好土層上，也能保證荷載通過(guò)褥墊層作用到樁間土上，使樁土一起承擔(dān)荷載。
在實(shí)際工程中，采用夯實(shí)水泥土樁和CFG樁進(jìn)行地基處理，由天然地基土體、夯實(shí)水泥土樁和CFG樁兩種增強(qiáng)體三部分組成的人工地基，既能發(fā)揮CFG樁高承載力，又因CFG樁的插入而使水泥土樁的側(cè)限約束作用得到增強(qiáng)。
1 工程概況
某部隊(duì)高層住宅樓，建筑面積約2萬(wàn)平方米，地上27層，建筑物高度78．30 m。地下1層，地下室底標(biāo)高一5．10 m�；炷良袅Y(jié)構(gòu)。本建筑物恒載與活載總重約2 980 kN，根據(jù)地下室底面積折合約420 kN／m 。
2 計(jì)算分析
在復(fù)合地基設(shè)計(jì)階段，地基規(guī)范規(guī)定：復(fù)合地基承載力特征值應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定，或采用增強(qiáng)體的載荷試驗(yàn)結(jié)果和其周邊土的承載力特征值結(jié)合經(jīng)驗(yàn)確定；地基處理規(guī)范規(guī)定：復(fù)合地基承載力特征值，應(yīng)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)復(fù)合地基載荷試驗(yàn)確定。
本工程首先采用夯實(shí)水泥土樁對(duì)地基進(jìn)行處理，待夯實(shí)水泥土樁強(qiáng)度達(dá)到要求后，再在水泥土樁中心位置施工CFG樁。夯實(shí)水泥土樁與CFG樁樁距均為1．5 m X1．5 m，梅花型布置�；A(chǔ)筏板的素混凝土墊層與樁頂之間鋪200 mm厚級(jí)配砂石墊層，砂石墊層抗壓強(qiáng)度不小于500 Kpa，范圍為伸出筏板周邊不小于400 mm。